Se abbiamo il nome di questi due alogenuri alchilici basato sulle regole di nomenclatura IUPAC, si ottiene il nome 2-chlorobutanbe per entrambi:

Tuttavia, essi non sono gli stessi composti che sono enantiomeri:

Così, abbiamo bisogno di un pezzo di informazioni per distinguere gli enantiomeri (e altri stereoisomeri) con i loro nomi.,

Cahn, Ingold e Prelog hanno sviluppato un sistema che, indipendentemente dalla direzione che stiamo guardando alla molecola, darà sempre lo stesso nome (a differenza della notazione wedge e dash).

Ed è per questo che questo è anche noto come Configurazione Assoluta o più comunemente indicato come sistema R e S.,

Vediamo come funziona guardando prima la seguente molecola e torneremo al 2-clorobutano dopo di che:

Per assegnare la configurazione assoluta, dobbiamo prima individuare il carbonio(s) con quattro diversi gruppi (atomi) collegati ad esso. Questi sono chiamati centri di chiralità (centro chirale, centro stereogenico).

Nella nostra molecola, abbiamo solo un carbonio con quattro gruppi diversi e questo è quello con il bromo e assegneremo la configurazione assoluta di questo centro chirale.,

Per questo, è necessario seguire i passaggi e le regole del sistema Cahn-Ingold-Prelog.

Passo 1:

Dare ad ogni atomo collegato al centro chirale una priorità in base al suo numero atomico. Maggiore è il numero atomico, maggiore è la priorità.,

Quindi, sulla base di questo, il bromo ha la priorità uno, l’ossigeno arriva priorità due, il carbonio metilico è il terzo e l’idrogeno è la priorità più bassa-quattro:

Passo 2:

Disegnare una freccia a partire da una priorità e andando per priorità due e quindi le priorità 3:

Se la freccia va in senso orario, come in questo caso, la configurazione assoluta è R.

a differenza di questo, se la freccia va in senso antiorario, quindi la configurazione assoluta di S.,

ad esempio, nel seguente molecola, la priorità Cl > N > C > H e in senso antiorario la direzione della freccia indica una S configurazione assoluta:

Così, ricordate: in senso Orario – R, in senso Antiorario – S.

Ora, vediamo quale sarebbe la configurazione assoluta del enantiomero:

Le priorità sono sempre le stesse dal momento che tutti i gruppi di carbonio sono gli stessi., Partendo dal Bromo e andando all’ossigeno e poi al carbonio, possiamo vedere che questa volta la freccia va in senso antiorario. Se la freccia va in senso antiorario, la configurazione assoluta è S.

E questa è un’altra cosa importante da ricordare:

Tutti i centri di chiralità negli enantiomeri sono invertiti (ogni R è S, ogni S è R nell’enantiomero).

Quindi, abbiamo discusso i ruoli delle priorità 1, 2 e 3, ma per quanto riguarda la priorità più bassa? Non abbiamo menzionato nulla sulla freccia che va ad esso. Fa parte del gioco e come si usa?,

La priorità più bassa non influisce sulla direzione della freccia. Tuttavia, questo è molto importante, ed è un requisito quando si assegna la configurazione R e S, che;

La priorità più bassa deve puntare lontano dal visualizzatore.

In altre parole, la priorità deve essere una linea tratteggiata per assegnare la R e la S nella direzione della freccia, come abbiamo appena fatto:

Con questo in mente, come si può assegnare la configurazione assoluta di questa molecola in cui l’idrogeno è un cuneo di linea che punta verso di noi?,

R e S Quando la priorità più bassa è un cuneo

Hai due opzioni qui:

Opzione uno. Ruota la molecola 180o in modo tale che l’idrossile ora punti verso di te e l’idrogeno stia puntando via. Questo permette di avere la molecola viene disegnata come necessario, la priorità più bassa che punta all’indietro come si suppone sia per determinare la configurazione R e S:

Quindi, assegnare le priorità; cloro-numero uno, ossigeno-due, carbonio-tre e l’H come numero quattro.,

La freccia va in senso orario, quindi la configurazione assoluta è R.

Il problema con questo approccio è che a volte si lavora con molecole più grandi ed è poco pratico ridisegnare l’intera molecola e scambiare ogni singolo centro di chiralità.

Ad esempio, guarda la biotina con tutti questi idrogeni rivolti in avanti. Non è l’opzione migliore per ridisegnare questa molecola cambiando tutti gli idrogeni e mantenendo il resto della molecola come dovrebbe essere.,

Questo è il motivo per cui abbiamo il secondo approccio che è quello che tutti normalmente seguono.

Qui, lasci la molecola così com’è con l’idrogeno che punta verso di te. Continua come faresti normalmente assegnando le priorità e disegnando la freccia.

L’unica cosa che devi fare alla fine è cambiare il risultato da R a S o da S a R.

In questo caso, la freccia va in senso antiorario ma poiché l’idrogeno punta verso di noi, cambiamo il risultato da S a R.,

Ovviamente, entrambi gli approcci dovrebbero dare lo stesso risultato in quanto questa è la stessa molecola disegnata in modo diverso.

R e S Quando il Gruppo #4 non è un Cuneo o un Trattino

C’è una terza possibilità per la posizione del gruppo 4 e cioè quando non punta né verso di te. Ciò significa che non possiamo determinare la configurazione con la stessa facilità con cui la priorità più bassa puntava verso o lontano da noi, e quindi cambiarla alla fine come abbiamo fatto quando il gruppo 4 era una linea a cuneo.,

Ad esempio, quale sarebbe la configurazione di questa molecola?

Per questo, c’è questo trucco semplice ma così utile che rende la vita molto più facile. Ricordalo:

Scambiare due gruppi su un centro chirale inverte la sua configurazione assoluta (da R a S, da S a R):

Si noti che queste sono molecole diverse. Non stiamo parlando di rotazione su un asse o un singolo legame, nel qual caso la configurazione assoluta(s) deve rimanere la stessa., In realtà stiamo convertendo in una molecola diversa scambiando i gruppi per facilitare la determinazione della configurazione R e S.

Facciamo questo sulla molecola sopra menzionata:

Il gruppo di priorità più basso è nel piano di disegno, quindi quello che possiamo fare è scambiarlo con quello che punta lontano da noi (Br). Dopo aver determinato R e S cambiamo il risultato poiché lo scambio significa cambiare la configurazione assoluta e dobbiamo tornare di nuovo.,

La freccia va in senso antiorario, che indica la configurazione S, e questo significa che la molecola originaria è R.

in Alternativa, che è più tempo, si può disegnare la proiezione di Newman della molecola guardando dall’angolo che pone il gruppo 4 retro (indicando lontano dall’osservatore):

La priorità del gruppo è di puntamento e, di conseguenza, il senso della freccia indica una R di configurazione.,

R e S quando gli Atomi (gruppi) sono uguali

A volte capita che due o più atomi collegati al centro chirale siano uguali e non è possibile assegnare subito le priorità.

Ad esempio, torniamo al 2-clorobutano iniziando con il cloro a cuneo:

Il cloro è la prima priorità, quindi abbiamo due carboni e un idrogeno che ottiene la priorità più bassa. Dobbiamo determinare la seconda priorità confrontando due atomi di carbonio e c’è un legame poiché entrambi (ovviamente) hanno lo stesso numero atomico.,

Cosa fai? Devi guardare gli atomi collegati a quelli che confronti:

Il carbonio a sinistra (CH3) è collegato a tre idrogeni, mentre quello a destra è collegato a due idrogeni e un carbonio. Questo carbonio extra dà la seconda priorità al CH2 e il CH3 ottiene la priorità tre.

La freccia va in senso orario, quindi questo è il (R)-2-clorobutano.

E se anche questi atomi fossero identici, dovremmo allontanarci dal centro chirale e ripetere il processo fino ad arrivare al primo punto di differenza.,

È come i livelli: il primo livello è gli atomi collegati al centro chirale e li stai confrontando e ti muovi solo al secondo livello se c’è un legame.

Non si dovrebbe mai confrontare qualsiasi atomo del secondo livello con un atomo del primo livello indipendentemente dal suo numero atomico.

Doppi e tripli legami nelle configurazioni R e S

Facciamo le R e S per questa molecola:

Il bromo è la priorità e l’idrogeno è il numero quattro. Il carbonio ” a ” è collegato a un ossigeno e due idrogeni., Il carbonio “b” è collegato a un ossigeno e un idrogeno. Tuttavia, a causa del doppio legame, il carbonio ” b ” viene trattato come se fosse collegato a due ossigeni. La stessa regola si applica per qualsiasi altro legame doppio o triplo. Quindi, quando vedi un doppio legame contalo come due singoli legami quando vedi un triplo legame taglialo come tre singoli legami.

La freccia va in senso orario, tuttavia, la configurazione assoluta è S, perché l’idrogeno punta verso di noi.,

Altri trucchi nelle configurazioni R e S

  • Cosa succede se si confrontano due carboni; uno collegato a tre elementi ad alto numero atomico e l’altro con due idrogeni e un eteroatomo. Quale ottiene una priorità più alta?

Vediamo questo con questa molecola:

Anche se un solo atomo ha un numero atomico superiore a quello più alto sull’altro carbonio, il gruppo ottiene una priorità più alta.

Quindi, uno S batte N, O, F perché ha un numero atomico più alto degli altri individualmente.,

  • Il carbonio non è l’unico atomo designato da R e S. In teoria, qualsiasi atomo con quattro gruppi diversi è chirale e può essere descritto dal sistema R e S. Ad esempio, i centri chirali di fosforo e zolfo sono spesso assegnati come R o S.

  • L’idrogeno non è sempre la priorità più bassa. Una coppia solitaria di elettroni è più bassa.,

  • Carbanions sono achirali perché il lone pair rapidamente la ribalta da un lato all’altro, a meno che a temperature molto basse:

  • R e S non si applicano per l’azoto in ammine per la stessa ragione per carbanions. I gruppi di ammonio quaternario, tuttavia, possono essere chirali.

  • Lo stesso elemento può ottenere priorità diverse in base ai suoi isotopi., Stereochimica:
    • La R e S Configurazione Pratica Problemi
    • Chiralità e Enantiomeri
    • Diastereomeri-Introduzione e Pratica dei Problemi
    • Cis e Trans Stereoisomerism in Alcheni
    • e e Z Alchene Configurazione con la Pratica dei Problemi
    • Enantiomeri Diastereomeri Stesso o Isomeri Costituzionali con la Pratica dei Problemi
    • Ottica
    • Enantiomerica in Eccesso (ee): Percentuale di Enantiomeri dalla Rotazione Specifica con la Pratica dei Problemi
    • Calcolo Enantiomerica in Eccesso da Attività Ottica
    • la Simmetria e la Chiralità.,li>
    • R e S Configurazione nella Proiezione di Fischer
    • R e S configurazione di proiezioni di Newman
    • Conversione di Obbligazioni-Line, Proiezione di Newman, e Proiezioni di Fischer
    • Risoluzione di Enantiomeri: Separata, Enantiomeri con la Conversione in Diastereomeri

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